第五章表面粗糙度及检测ppt课件

1、表面粗糙度的选择及其标注表面粗糙度的选择及其标注二二一一表面粗糙度的评定表面粗糙度的评定第五章第五章 表面粗糙度及其检测表面粗糙度及其检测 表面粗糙度的测量表面粗糙度的测量三三 加工表面的几何形貌是由加工过程加工表面的几何形貌是由加工过程中刀具与被加工工件的摩擦、切屑分中刀具与被加工工件的摩擦、切屑分离时塑性变形及加工系统的振动等因离时塑性变形及加工系统的振动等因素的作用，在工件表面留下的表面结素的作用，在工件表面留下的表面结构。构。 零件表面的形貌可分为四种情况：零件表面的形貌可分为四种情况： 1宏观几何形状误差形状公差）宏观几何形状误差形状公差） 2表面波纹度波度）表面波纹度波度） 3微观

2、几何形状误差表面粗糙度）微观几何形状误差表面粗糙度） 4表面缺陷表面缺陷引入：引入：刀具刀具工件工件切屑切屑波距波距1mm表面粗糙度轮廓表面粗糙度轮廓波距在波距在110mm 波纹度轮廓波纹度轮廓波距波距10mm 宏观形状轮廓宏观形状轮廓实际表面轮廓实际表面轮廓图图 零件表面几何形状误差及其组成成份零件表面几何形状误差及其组成成份表面粗糙度轮廓的界定表面粗糙度轮廓的界定表面粗糙度值越小，表面越光滑表面粗糙度值越小，表面越光滑 是指测量或评定表面粗糙度时用于判别具有表面粗糙度特征是指测量或评定表面粗糙度时用于判别具有表面粗糙度特征的一段基准线长度。的一段基准线长度。 所取范围至少包含五个以上的轮廓

3、峰和谷。所取范围至少包含五个以上的轮廓峰和谷。 表面越粗糙，取样长度应越长。表面越粗糙，取样长度应越长。 是指为了合理并且较全面地反映整个表面的表面粗糙度特征是指为了合理并且较全面地反映整个表面的表面粗糙度特征而在测量和评定表面粗糙度时所必需的一段长度。而在测量和评定表面粗糙度时所必需的一段长度。 一般情况取评定长度一般情况取评定长度 ln =5lr 规则表面取评定长度规则表面取评定长度 ln =（13lr 不规则表面取评定长度不规则表面取评定长度 ln =（525lr1、取样长度、取样长度lr 2、评定长度、评定长度ln 一、基本术语一、基本术语 是指评定表面粗糙度参数值时所取的基准。是指评

4、定表面粗糙度参数值时所取的基准。 GB3505-83 表面粗糙度术语表面及其参数表面粗糙度术语表面及其参数规定下列中线规定下列中线作为基准线：作为基准线：1轮廓的最小二乘中线轮廓的最小二乘中线 是指具有理想直线形状并划分被测轮廓的基准线在取样长度内是指具有理想直线形状并划分被测轮廓的基准线在取样长度内使轮廓上各点到该基准线的距离轮廓偏距的平方之和为最使轮廓上各点到该基准线的距离轮廓偏距的平方之和为最小小 。 3、基准线、基准线 （中线）（中线）min12niiz2轮廓算术平均中线轮廓算术平均中线 在取样长度内，将实际轮廓划分上下两部分，且使上下面积在取样长度内，将实际轮廓划分上下两部分，且使上

5、下面积相等的直线。相等的直线。即：即：F1+F2+F3+Fn= G1+G2+G3+Gm注：在轮廓图形上确定最小二乘中线的位置比较困难，故通注：在轮廓图形上确定最小二乘中线的位置比较困难，故通常用算术平均中线来代替最小二乘中线。常用算术平均中线来代替最小二乘中线。二、评定参数二、评定参数GB/T 3505-2000） 粗糙度轮廓的参数由幅度参数、间距参数、混合参数以及粗糙度轮廓的参数由幅度参数、间距参数、混合参数以及曲线和相关参数组成。曲线和相关参数组成。1、幅度参数、幅度参数 轮廓算术平均偏差轮廓算术平均偏差Ra ） 微观不平度十点平均高度（微观不平度十点平均高度（ Rz ） 轮廓的最大高度轮

6、廓的最大高度Ry ）2、间距参数、间距参数 轮廓单元的平均宽度轮廓单元的平均宽度(Rsm)3、形状特征参数、形状特征参数 轮廓支承长度率轮廓支承长度率Rmr(c)）1、轮廓算术平均偏差、轮廓算术平均偏差RaRa-取样长度内，被测实际轮廓上各点至轮廓中线距离绝对值取样长度内，被测实际轮廓上各点至轮廓中线距离绝对值的平均值的平均值 。n1 i=1 n近似表示：近似表示： 轮廓最大峰高轮廓最大峰高RplrZxZiXsi 轮廓最大谷深轮廓最大谷深Rv-maxZpi-maxZvi 轮廓最大高度轮廓最大高度Rz - 取样长度内，轮廓的峰顶线和谷底线之间的距离。取样长度内，轮廓的峰顶线和谷底线之间的距离。2

7、、微观不平度十点平均高度、微观不平度十点平均高度Rz )(5151ZviZpiRzilrZxZiXsi- 取样长度内，轮廓的峰顶线和谷底线之间的距离。取样长度内，轮廓的峰顶线和谷底线之间的距离。3、轮廓最大高度、轮廓最大高度Ry ZviZpiRy4、轮廓单元的平均宽度、轮廓单元的平均宽度(Rsm) 在取样长度内，轮廓单元宽度在取样长度内，轮廓单元宽度XsXs的平均值。的平均值。 5、轮廓支承长度率、轮廓支承长度率Rmr(c)C1 C2 M l(c )lnM l(c)i峰顶线峰顶线Rmr(c) -在给定的水平位置在给定的水平位置c上上,轮廓的实体材料长度轮廓的实体材料长度 Ml(c) 与评定长度

8、与评定长度ln之比之比 1当给定水平位置当给定水平位置C1时，时，Rmr(c)=M l(c)i/ln；2当给定水平位置当给定水平位置C2时，时，Rmr(c)= M l(c)/ln = 100% 注：优先选用轮廓算术平均偏差注：优先选用轮廓算术平均偏差Ra三、表面粗糙度评定参数的数值三、表面粗糙度评定参数的数值0.0120.0250.050.1501000.81.60.20.43.26.312.525 Ra的数值的数值 (um)0.0250.050.10.20.40.81.63.26.312.525501002004008001600 Rz的数值的数值 (um)0.0060.01250.0250

9、.050.10.20.40.81.63.26.312.510152025304050607080905.2 表面粗糙度的选择表面粗糙度的选择一、一、 表面粗糙度评定参数的选择表面粗糙度评定参数的选择 如无特殊要求，一般仅选用幅度参数如无特殊要求，一般仅选用幅度参数 。在在Ra=0.0256.3范围内，推荐优先选用范围内，推荐优先选用Ra值，因为值，因为Ra能能充分反映零件表面轮廓的特征，以下情况例外：充分反映零件表面轮廓的特征，以下情况例外：1、表面过于粗糙或太光滑时，多采用、表面过于粗糙或太光滑时，多采用Rz，因为此范围便于选，因为此范围便于选择用于测量择用于测量Rz的仪器测量。的仪器测量。

10、2、当表面不允许出现较深加工痕迹，防止应力过于集中，要、当表面不允许出现较深加工痕迹，防止应力过于集中，要求保证零件的抗疲劳强度和密封性时，应选择求保证零件的抗疲劳强度和密封性时，应选择Ra与与Rz联用。联用。 3、当测量面积很小时，如顶尖、刀具的刃部、仪表的小元件、当测量面积很小时，如顶尖、刀具的刃部、仪表的小元件的表面，可选用的表面，可选用Ry值。值。附加参数一般不单独使用。附加参数一般不单独使用。1对有特殊要求的少数零件的重要表面如要求喷涂均匀、对有特殊要求的少数零件的重要表面如要求喷涂均匀、涂层有较好的附着性和光泽表面需要控制涂层有较好的附着性和光泽表面需要控制Rsm数值。数值。2对于

11、有较高支撑刚度和耐磨性的表面，应规定对于有较高支撑刚度和耐磨性的表面，应规定Rmr(c)参参数。数。 零件表面粗糙度数值的选用，应该既要满足零件表面零件表面粗糙度数值的选用，应该既要满足零件表面功用要求，又要考虑经济合理性。选用时要注意以下问题：功用要求，又要考虑经济合理性。选用时要注意以下问题：a. 在满足功用的前提下，尽量选用较大的表面粗糙度数值，在满足功用的前提下，尽量选用较大的表面粗糙度数值，以降低生产成本。以降低生产成本。b. 一般情况下，零件的接触表面比非接触表面的粗糙度参一般情况下，零件的接触表面比非接触表面的粗糙度参数值要小。数值要小。c. 受循环载荷的表面极易引起应力集中的表

12、面，表面粗糙受循环载荷的表面极易引起应力集中的表面，表面粗糙度度参数值要小。参数值要小。二、二、 表面粗糙度数值的选择表面粗糙度数值的选择 d. 配合性质相同，零件尺寸小的比尺寸大的表面粗糙度参配合性质相同，零件尺寸小的比尺寸大的表面粗糙度参数值要小；同一公差等级，小尺寸比大尺寸、轴比孔的表面数值要小；同一公差等级，小尺寸比大尺寸、轴比孔的表面粗糙度参数值要小。粗糙度参数值要小。e. 运动速度高、单位压力大的磨擦表面比运动速度低，单位运动速度高、单位压力大的磨擦表面比运动速度低，单位压力小的磨擦表面的粗糙度参数值小。压力小的磨擦表面的粗糙度参数值小。f. 要求密封性、耐腐蚀的表面其粗糙度参数值

13、要小。要求密封性、耐腐蚀的表面其粗糙度参数值要小。表面粗糙度参数值表面粗糙度参数值 ： m Ra ： 0.012 0.025 0.05 0.1 0.2 0.4 0.8 1.6 3.2 6.3 12.5 25 50 Rz ： 0.025 0.05 0.1 0.2 0.4 0.8 1.6 3.2 6.3 12.5 25 50 100 200 表面度的测量表面度的测量n比较法：将被测表面和表面粗糙度样板直接进行比比较法：将被测表面和表面粗糙度样板直接进行比较，多用于车间，评定表面粗糙度值较大的工件。较，多用于车间，评定表面粗糙度值较大的工件。n光切法：利用光切原理，用双管显微镜测量。光切法：利用光切

14、原理，用双管显微镜测量。 常用常用于测量于测量Rz为为0.560m。n干涉法：利用光波干涉原理，用干涉显微镜测量。干涉法：利用光波干涉原理，用干涉显微镜测量。可测量可测量Rz和和Ry值。值。n针描法：用触针划过被测表面，把表面粗糙度轮廓针描法：用触针划过被测表面，把表面粗糙度轮廓放大描绘出来，通过计算处理直接给出放大描绘出来，通过计算处理直接给出Ra值。值。一、表面粗糙度代符号一、表面粗糙度代符号表面粗糙度代号表面粗糙度代号表面粗糙度符号表面粗糙度符号表面粗糙度参数表面粗糙度参数其它有关规定其它有关规定表面粗糙度符号画法表面粗糙度符号画法 6060H2H1 h/10，11.4，为图中线宽，为图

15、中字高为图中线宽，为图中字高 表面粗糙度在图样上的标注表面粗糙度在图样上的标注基本符号基本符号:6060H1 1.4hh 字高字高数字与字母高度数字与字母高度符号的线宽符号的线宽高度高度H1高度高度H22.50.253.57.570.710211011430（最小值）（最小值）表表 面面 粗粗 糙糙 度度 符符 号号用任何方法获得的表面用任何方法获得的表面（单独使用无意义）（单独使用无意义）用去除材料的方法获得的表面用去除材料的方法获得的表面用不去除材料的方法获得的表面用不去除材料的方法获得的表面横线上用于标注有关参数和说明横线上用于标注有关参数和说明符符 号号 意意 义义 及及 说说 明明表

16、示所有表面具有相同的表面粗表示所有表面具有相同的表面粗糙度要求糙度要求阐明：表面粗糙度参数阐明：表面粗糙度参数1表面粗糙度参数的单位是表面粗糙度参数的单位是m。 2注写注写Ra时，只写数值时，只写数值; 注写注写Rz时，应同时注出时，应同时注出Rz和数值。和数值。例如：例如：3.23.2用任何方法获得的表面粗糙度用任何方法获得的表面粗糙度, Ra的上限值为的上限值为3.2m。 3 3只注一个值时，表示为上限值；注两个值时，表示为上限值只注一个值时，表示为上限值；注两个值时，表示为上限值和下限值。和下限值。3.23.21.61.6用去除材料方法获得的表面粗糙度用去除材料方法获得的表面粗糙度, R

17、a的上限值为的上限值为3.2m，下限值为，下限值为1.6m。Rz3.2Rz3.2用任何方法获得的表面粗糙度用任何方法获得的表面粗糙度, Rz的上限值为的上限值为3.2m。na- 注写表面结构的单一要求注写表面结构的单一要求; na 和和b( 同时存在同时存在) a 注写第一表面结注写第一表面结n构要求构要求, b 注写第二表面结构要求注写第二表面结构要求; nc- 注写加工方法注写加工方法,车、铣、镀等车、铣、镀等; nd- 注写表面纹理方向注写表面纹理方向, 如如“=”、“”、“M等等ne- 注写加工余量注写加工余量mm）。）。 在完整符号中，对表面结构的单一要求和补充要求应注写在图中在完整

18、符号中，对表面结构的单一要求和补充要求应注写在图中所示的指定位置。所示的指定位置。acbedRzmax 0.4Ra 25Ra 6.3铣铣Ra 3.2Rz 0.4表面粗糙度标注示例表面粗糙度标注示例 用去除材料的方法获得的表面用去除材料的方法获得的表面, Ra的上限值为的上限值为3.2m，加工，加工方法为铣削。方法为铣削。铣铣Ra 3.2Rz 0.4Rzmax 0.4Ra 25Ra 6.3采用不去除材料的方法获得的表面采用不去除材料的方法获得的表面, Rz的上限值的上限值为为0.4m。 用去除材料的方法获得的表面用去除材料的方法获得的表面, Rz的最大值为的最大值为0.4m。 用去除材料的方法获得的表面用去除材料的方法获得的表面, Ra的上限值为的上限值为25m， Ra的下限值为的下限值为6.3m。3.23.23.23.23.23.23.23.23.23.2303.23.230二、表面粗糙度在图样上的注法二、表面粗糙度在图样上的注法表面粗糙度的注写和读取方向与尺寸的